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| 1 | 干旱胁迫下植物体内活性氧的作用机制显示文摘环境胁迫是农业生产中面临的主要问题之一,其中干旱胁迫对植物的生长发育、农作物减产及环境恶化具有重要影响.面对自然环境危害,植物在形态学、生理学、生物化学、细胞和分子水平等方面已进化形成了一系列的适应性,如植物的避逆性、耐逆性及抗逆性等.因此,了解干旱胁迫对植物的影响以及植物对干旱信号的感知、传递和应答对解决和提高作物产量具有重要的意义.活性氧(ROS)作为植物有氧代谢的副产物,在植物的生长发育过程中发挥着双重的调节作用.正常环境条件下,植物细胞中ROS的产生和清除处于动态平衡,当植物遭遇干旱胁迫刺激后这种平衡被破坏,导致植物体内ROS的产生和代谢发生紊乱, ROS介导的氧化应激能够引起生物膜过氧化、细胞核受损、光合作用受阻、呼吸作用异常等多种有害的细胞学效应.另外, ROS作为重要的信号分子,与其他信号分子,如CaM, G蛋白, MAKP, miRNA及NO之间相互作用共同构成植物体庞大而复杂的信号网络,在植物的生长发育、生理生化反应、细胞程序性死亡(PCD)、激素代谢以及生物胁迫和非生物胁迫应答等方面起着重要的调控作用.此外,植物为防止ROS的过度积累导致的氧化应激对细胞造成氧化损伤,植物细胞已经进化出多种抗氧化机制,如酶促系统和非酶促系统,以清除ROS过度积累所带来的毒害.本文综述了干旱胁迫对植物生长发育、形态结构和生理生化等方面的影响以及植物对干旱胁迫应答之间的相互关系,系统地介绍了干旱胁迫下ROS的类型、产生部位及作用机制,讨论了ROS作为第二信使与其他信号分子之间可能存在的信号网络,旨在进一步为植物体内ROS的作用机制以及如何提高植物抗逆性研究提供理论依据. | 王福祥 肖开转 姜身飞 曲梦宇 连玲 何炜 陈丽萍 谢华安 张建福 | 2019 | 科学通报2019，64，17： | 51 |
| 2 | 微生物发酵法产脱落酸的研究进展显示文摘脱落酸是一种以异戊二烯为基本单位的酸性倍半萜类物质,是一种重要的植物激素,在调节植物生长代谢、抵抗农业自然灾害、增加农作物产量等诸多方面发挥着重要的作用,具有非常广阔的应用前景。本文介绍了天然脱落酸的生物合成途径,并从发酵菌株、发酵底物、发酵工艺、分离提取等方面阐述了微生物发酵产脱落酸的研究进展。同时讨论了天然脱落酸发酵过程中存在的问题,如初始菌株产量低、发酵周期长、发酵工艺不稳定、产物提取效率低等,因此本文在此基础上指出,筛选优良性状的生产菌株、进一步研究脱落酸生物合成途径中关键酶的酶学性质以及进一步开发脱落酸的先进发酵与分离提取工艺是今后研究的重点方向。 | 施天穹 彭辉 季荣钰 石焜 曾斯雨 黄和 纪晓俊 | 2016 | 化工进展2016，35，7： | 4 |
| 3 | Maize WI5 encodes an endo-1,4-β-xylanase required for secondary cell wall synthesis and water transport in xylem显示文摘Water transport from roots to leaves through xylem is important for plant growth and development.Defects in water transport can cause drought stress,even when there is adequate water in the soil.Here,we identi-fied the maize(Zea mays)wilty5(wi5)mutant,which ex-hibits marked dwarfing and leaf wilting throughout most of its life cycle under normal growth conditions.wilty5 seed-lings exhibited lower xylem conductivity and wilted more rapidly under drought,NaCl,and high temperature treat-ments than wild-type plants.Map-based cloning revealed that WI5 encodes an active endo-1,4-β-xylanase from gly-cosyl dehydration family 10,which mainly functions in degrading and reorganizing cell wall xylan.Reverse-transcription polymerase chain reaction andβ-glucuronidase assays revealed that WI5 is highly expressed in stems,especially in internodes undergoing secondary wall as-sembly.RNA sequencing suggested that WI5 plays a unique role in internode growth.Immunohistochemistry and electron microscopy confirmed that wi5 is defective in xylan deposition and secondary cell wall thickening.Lignin deposition and xylan content were markedly re-duced in wi5 compared to the wild-type plants.Our results suggest that WI5 functions in xylem cell wall thickening through its xylanase activity and thereby regulates xylem water transport,the drought stress response,and plant growth in maize. | Xiaojiao Hu Yang Cui Xiaomin Lu Weibin Song Lei Lei Jinjie Zhu Jinsheng Lai Lizhu E Haiming Zhao | 2020 | Journal of Integrative Plant Biology2020，62，10： | 3 |
| 4 | Poaceae Orthologs of Rice OsSGL,DUF1645 Domain-Containing Genes,Positively Regulate Drought Tolerance,Grain Length and Weight in Rice显示文摘Grain yield is a polygenic trait that can be influenced by environmental factors and genetic compositions at all plant growth stages.Currently,the molecular mechanisms behind the coordination of the interaction between grain yield-related traits remain unknown.In this study,we characterized the function of four STRESS_tolerance and GRAIN_LENGTH(Os SGL)Poaceae ortholog genes that are transcribed into DUF1645 domain-containing proteins in relation to the grain length,grain weight,and drought stress-tolerance of rice.The transgenic plants with overexpressing or heterologous high levels of Poaceae OsSGL ortholog genes exhibited longer grain size than the wild type plants.Larger cells were seen in panicles of the four transgenic lines with paraffin sectioning and scanning electron microscopy analyses.In addition,four Poaceae OsSGL ortholog genes positively affected the drought tolerance of rice.Four transgenic plants displayed higher resistance to drought stress at the seedling and vegetative stages.RNA-sequencing and qRT-PCR results indicated that over-or heterologous-expression of four Poaceae OsSGL ortholog genes also affected the transcriptome of rice plants.These genes may play a role in auxin and cytokinin biosynthesis and their transduction pathways.Taken together,these results suggested that the four OsSGL orthologs have a conserved function in the regulation of stress-tolerance and cell growth by modulating hormonal biosynthesis and signaling. | LIU Kai LI Minjuan ZHANG Bin YIN Xuming XIA Xinjie WANG Manling CUI Yanchun | 2022 | Rice science2022，29，3： | 2 |
| 5 | 水稻SIDP301基因的克隆与功能分析显示文摘水稻是一种重要的粮食作物,也是单子叶植物研究的模式植物,其抗逆相关基因的克隆与功能分析具有重要的理论和现实意义.水稻SIDP301基因编码的蛋白质含有DUF1644家族保守结构域和锌指结构域.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)数据表明SIDP301基因在水稻各个组织中均有表达,其中在根和叶中表达水平较高.SIDP301基因的表达受高盐、高温和茉莉酸诱导.与对照相比,超量表达转基因植株的耐盐性不明显,而抑制表达转基因植株对高盐较敏感.进一步用qRT-PCR检测抗逆相关标记基因,结果表明P5CS、DREB2A、Rab16a和Lea3-1在超量表达转基因植株中的表达量高于野生型植株,而在抑制表达转基因植株中这些基因的表达变化不明显.上述结果说明SIDP301是一个抗逆相关基因,其表达量受抑制时会降低水稻的抗逆性. | 罗茂春 陈艳菲 罗成科 陈亮 | 2016 | 厦门大学学报(自然科学版)2016，55，5： | 1 |
| 6 | 水稻DUF1644基因家族的鉴定与非生物胁迫的表达分析显示文摘未知功能结构域(domain of unknown function,DUF)蛋白家族是一类成员数量较多的蛋白家族,因其蛋白功能未知而得名。DUFs蛋白一般都含有一个或多个保守的DUF结构域,依据DUF结构域的类型,将其分成不同的家族。DUF1644s是植物特有的一类DUF蛋白家族,在植物生长发育和非生物胁迫应答中发挥重要调控作用。本研究通过生物信息学的研究方法,对水稻OsDUF1644s家族基因特征、亚细胞定位、系统进化和非生物胁迫响应模式进行了系统的分析。结果显示,OsDUF1644s基因家族含有9个成员,分布在第1、2、4、6、7和9号染色体上,其编码蛋白质含有1~2个高度保守的DUF1644结构域;系统进化结果表明,该基因家族可分为4个亚族(Ⅰ~Ⅳ)。启动子顺式作用元件预测发现,OsDUF1644s基因家族成员的启动子中含有多种与非生物逆境响应相关的顺式作用元件;进一步对OsDUF1644s进行多种非生物逆境诱导表达模式分析,发现大部分OsDUF1644s基因对至少2种非生物逆境有显著响应。所有OsDUF1644s基因的表达都受到Na Cl胁迫诱导,且在3 h时达到峰值;PEG胁迫下,OsDUF1644-7呈下调表达模式,而大部分成员呈上调表达模式;冷胁迫和脱水胁迫下,OsDUF1644s家族成员均不同程度地受到冷胁迫和脱水胁迫诱导差异表达。本研究为进一步解析水稻DUF1644基因家族在水稻应对非生物胁迫中的生物学功能提供了依据。 | 敖传伟 盛锋 杜雪竹 胡琴 | 2022 | 分子植物育种2022，20，19： | 1 |
| 7 | 植物DUF家族基因功能研究进展显示文摘为进一步研究DUF(Domain of unknown function)蛋白转录因子,通过文献综述法对DUF蛋白家族在植物生长发育、响应生物胁迫及非生物胁迫等方面的研究进行了归纳分析,结果表明:目前关于植物DUF转录因子的研究还主要集中在模式植物水稻和拟南芥上,该转录因子可通过自我调节或蛋白互作影响下游基因的表达,对植物细胞壁形成、器官发育、抗病虫害或抗干旱等信号通路具有正调控或负调控作用。 | 王连平 胡凤荣 | 2023 | 绿色科技2023，25，5： | 0 |
| 8 | 辣椒DUF966基因家族鉴定及表达模式分析显示文摘【目的】鉴定辣椒DUF966基因家族成员,并分析其表达模式,为揭示该家族基因对辣椒生长发育和逆境响应的调控机制及辣椒抗逆育种提供理论参考。【方法】从Pfam数据库下载DUF966(PF06136)的隐马尔可夫模型种子序列,并以拟南芥和水稻DUF966家族蛋白序列作为参考序列,从辣椒基因组中鉴定出DUF966家族成员,利用生物信息学方法对其基因结构、保守基序、蛋白质特征、启动子顺式作用元件及miRNA和DUF966基因家族间的靶向关系进行系统分析,并利用转录组数据分析辣椒DUF966基因家族成员在不同组织生长发育及不同激素和胁迫处理下的表达模式。【结果】共鉴定到7个辣椒DUF966基因家族成员,将其命名为CaDUF966-1~CaDUF966-7。将辣椒DUF966基因家族成员分为3个亚群,其中,Ca DUF996-2和Ca DUF996-7属于I亚群,Ca DUF996-3和Ca DUF996-5属于II亚群,CaDUF996-1、CaDUF996-4和CaDUF996-6属于III亚群。7个CaDUF966s基因分布在1、2、6、11和12号染色体上。7个CaDUF966s基因含有2~5个内含子,外显子数为3~6个。所有CaDUF966s均为亲水的不稳定蛋白,亚细胞定位于细胞核内,共含有20个Motif(Motif 1~Motif 20),同一亚群CaDUF966s蛋白含有的Motif越相似。除CaDUF966-3蛋白外,其余6个CaDUF966s蛋白的二级结构和三维结构相似,均以无规则卷曲所占比例较大(36.31%~51.80%),以β-转角所占比例较小(8.56%~10.71%)。基于非同义替换率/同义替换率的比值(Ka/Ks)分析发现,DUF966基因家族成员在辣椒品种间和茄科物种间高度保守,同源基因对的Ka/Ks均小于1.000,表明其在进化过程中经历了强烈的纯化选择压力。7个CaDUF966s基因启动子区域共含有17个生物和非生物胁迫相关顺式作用元件、7个生长发育相关顺式作用元件及10个植物激素反应相关顺式作用元件。7个CaDUF966s基因具有明显的组织和时空特异性,说明CaDUF966s基因参与辣椒的生长发育和胁迫响应。9个miRNA通过切割作用靶向CaDUF966-3和CaDUF966-6基因,5个miRNA靶向CaDUF966-6基因,4个miRNA靶向CaDUF966-3基因。【结论】7个辣椒DUF966基因家族成员在不同组织生长发育过程及响应生物和非生物胁迫过程中具有调控作用。 | 韩晓文 韩硕 朱永兴 王飞 高升华 刘奕清 尹军良 | 2023 | 南方农业学报2023，54，5： | 0 |
| 9 | 水稻DUF760基因家族的全基因组鉴定与表达谱分析显示文摘为了探索DUF760基因家族在水稻生长发育中的潜在功能,对水稻DUF760基因家族进行了全基因组鉴定、分类、启动子序列分析和表达谱分析。通过生物信息学技术在水稻和拟南芥中分别鉴定了6,8个DUF760家族成员。系统进化树分析将这些家族成员分成2个亚家族,二者在蛋白保守基序和基因结构上也存在一些特征差别。水稻DUF760家族基因启动子区域存在多个响应逆境胁迫和植物激素的顺式作用元件,ABRE(脱落酸响应)元件存在于家族所有成员的启动子序列中,OsDUF760-1启动子区域拥有9个脱落酸(ABA)相关的响应元件。在ABA处理水稻后,OsDUF760-1的转录表达水平显著下调,而OsDUF760-3显著上调,二者在干旱胁迫处理水稻后的表达变化模式与ABA处理水稻后的表达变化模式一致,说明这2个基因可能通过ABA信号途径参与水稻干旱胁迫响应,并且扮演不同的角色。除对ABA和干旱胁迫处理具有较强响应外,水稻DUF760家族成员还对JA(茉莉素)、低温及稻瘟菌处理具有较强的响应表达变化。 | 杜强 韩玲玲 肖秀文 李锦程 沈梦宇 王志龙 陈秋红 | 2023 | 华北农学报2023，38，1： | 0 |
| 10 | 大麦DUF668家族基因鉴定及表达分析显示文摘DUF668家族基因对植物逆境胁迫响应有重要作用。为探讨大麦DUF668家族基因的结构及表达模式,采用生物信息学的方法对大麦DUF668基因结构、蛋白结构、系统进化树、共线性及表达模式进行了分析。结果显示,供试大麦中共鉴定出9个DUF668基因,分布在5条染色体上。系统发育进化树将9个DUF668基因分为三个亚组,第Ⅰ亚组包括HvDUF668-01、HvDUF668-02和HvDUF668-09,内含子数量较多,均有11个内含子;第Ⅲ亚组包括HvDUF668-04、HvDUF668-05、HvDUF668-07和HvDUF668-08,内含子数0~3个,其中HvDUF668-04与HvDUF668-05没有内含子;第Ⅱ亚组包括HvDUF668-03和HvDUF668-06,内含子数量(9和7)介于第Ⅰ亚组和第Ⅲ亚组之间。蛋白保守基序分析表明,9个蛋白均含有DUF668保守结构域的特征序列及DUF3475保守结构域的特征序列(HvDUF668-06除外);第Ⅰ亚组蛋白的Motif数量(8~10个)比第Ⅱ、Ⅲ亚组(4~6个)多,且包含第Ⅱ、Ⅲ亚组中的所有Motif。表达谱分析表明,不同DUF668基因在不同组织和发育时期的表达量存在差异,HvDUF668-09在颖果中的表达量随着颖果的发育而升高,而HvDUF668-01和HvDUF668-02则相反;HvDUF668-01和HvDUF668-02在花序中的表达量随着花序的发育而升高。qRT-PCR结果显示,受黄矮病病毒侵染大麦幼苗与未受侵染幼苗相比,HvDUF668-04、HvDUF668-05和HvDUF668-08表达量提高了100~180倍。 | 王月雪 母景娇 王孜逸 耿梓瀚 倪守飞 刘梦迪 蔡倩 赵彦宏 王艳芳 | 2024 | 麦类作物学报2024，44，2： | 0 |
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